Postęp technologii medycznych i inteligentnego domu wymusza miniaturyzację baterii. Opracowano już ogniwa o grubości mniejszej niż 1 milimetr

Postępująca miniaturyzacja wymusza na producentach baterii opracowywanie coraz to mniejszych ogniw. Coraz popularniejsze na rynku stają się baterie pastylkowe, charakteryzujące się znacznie mniejszymi rozmiarami niż popularne paluszki. Znajdują zastosowanie przede wszystkim w urządzeniach inteligentnego domu czy internetu rzeczy, ale mogą także zrewolucjonizować medycynę. Miniaturowe ogniwa można zastosować m.in. w implantach czy diagnostycznych soczewkach kontaktowych, a także w inteligentnych domowych systemach bezpieczeństwa.

– Baterie pastylkowe są ważne dla rynku smart home, nie tylko dlatego, że ich rozmiar jest mniejszy, lecz także dlatego, że są litowe. Stawiamy na inny skład chemiczny. Jeśli baterię pastylkową zastosujemy w dzwonku do drzwi, wytrzyma ona w temperaturach od -20 do +50 stopni. Warunki pogodowe mają mniejszy wpływ na ten rodzaj baterii niż na baterie tradycyjne – mówi w rozmowie z agencją informacyjną Newseria Innowacje Jan Vis z GP Batteries.

Baterie pastylkowe znajdują zastosowanie już m.in. w najnowszych, inteligentnych domowych systemach bezpieczeństwa. Przykładem może być zestaw Kami Home, na który składa się stacja bazowa, czujniki montowane na drzwiach, czujniki ruchu i bezprzewodowe kamery. Wszystkie urządzenia mogą być zasilane z sieci lub dzięki małym bateriom. Sprawia to, że system jest niezależny od zdarzeń takich jak odcięcie zasilania przy próbie włamania.

Zasilany tego typu bateriami jest też inteligentny przycisk do oświetlenia Philips Hue. Urządzenie montowane jest w miejscu, w którym użytkownikowi najwygodniej będzie go obsługiwać. Mogą to być np. drzwi lodówki, a urządzenie na jednej baterii może przepracować nawet trzy lata.

– Dotychczas sprzedawaliśmy duże baterie, były to baterie AA oraz AAA, ale teraz urządzenia stają się coraz mniejsze, przez co większe baterie już do nich nie pasują. Można to obserwować zwłaszcza w przypadku rynku smart home, który prężnie się rozwija. Baterie pastylkowe możemy zastosować także w kluczykach samochodowych oraz zegarkach. Ale również w pilotach do urządzeń, które również stają się coraz mniejsze. Jest to zaledwie kilka przykładów – wymienia ekspert.

Rozwój rynku baterii pastylkowych postępuje coraz szybciej przede wszystkim z uwagi na miniaturyzację urządzeń elektronicznych. Trend ten sprawia, że poszukiwane są alternatywy również dla tych najmniejszych baterii. Przykładem mogą być tak zwane baterie papierowe. Są to giętkie ogniwa cechujące się napięciem 1,5 V i pojemnością od 0,5 do 40 mAh oraz grubością od 0,6 do 1,3 mm. Cechy te pozwalają na ich zastosowanie np. kartach RFID czy plastrach do fizykoterapii.  

Miniaturyzacja jest szczególnie pożądana w przypadku urządzeń medycznych. To zarazem jedno z najtrudniejszych środowisk dla akumulatorów.

Ilika plc ogłosiła w tym roku wprowadzenie na rynek baterii Stereax M50 mm, które przeznaczone są do implantów medycznych. Bateria zapewnia o 50 proc. większą gęstość energii, niż ma to miejsce w przypadku innych baterii. Do tego produkt jest o 70 proc. mniejszy niż konkurencyjne. Z uwagi na grubość wynoszącą 0,6 mm i biokompatybilność jest to idealne rozwiązanie do zastosowania w implantach. Żywotność ogniwa jest szacowana na 10 lat, a jego funkcjonalność zwiększa się z uwagi na możliwość pozyskiwania energii z czynności organizmu takich, jak bicie serca czy oddychanie.

Mikrobaterie mogą też posłużyć do zasilania soczewek kontaktowych. Naukowcy z francuskiego uniwersytetu IMT Atlantique, we współpracy z LCS, producentem soczewek kontaktowych, opracowali sposób na zintegrowanie elastycznej baterii z soczewką. Mikrobateria jest w stanie zapewnić wystarczającą moc, aby zasilić diodę LED przez kilka godzin. To pozwala natomiast na zastosowanie soczewki do pomiaru ciśnienia wewnątrzgałkowego lub analizy łez pod kątem poziomu glukozy.

– Zapotrzebowanie na tego rodzaju baterie staje się coraz większe. Ich udział w rynku wzrósł z 5 proc. do nawet 10–15 proc. Widzimy, że popyt na baterie pastylkowe rośnie – przekonuje Jan Vis.

Według analityków z MarketsandMarkets światowy rynek mikrobaterii wzrośnie ze 128 mln dol. w 2019 roku do 631 mln dol. w 2025 roku.